科研产出
微生物菌剂和壳聚糖对毛桃幼苗镉积累的影响
《安徽农业科学 》 2025
摘要：为了探究微生物菌剂及壳聚糖对果树镉积累的影响，为镉污染区果树安全生产提供参考。以毛桃幼苗为材料，研究在镉胁迫下微生物菌剂和壳聚糖对毛桃幼苗镉积累的影响。结果表明，0.1 mg/L镉处理降低了毛桃幼苗的株高和生物量，但提高了超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性，说明0.1 mg/L镉处理对毛桃幼苗产生了胁迫。在镉胁迫下，微生物菌剂、壳聚糖和微生物菌剂+壳聚糖均提高了毛桃幼苗各器官的生物量，降低了SOD和POD活性，也降低了毛桃幼苗各器官镉含量。在镉胁迫下，壳聚糖处理的毛桃幼苗株高和地上部分生物量均最大，分别较镉处理提高了3.89%和28.25%;SOD活性、POD活性和地上部分镉含量最低，分别较镉处理降低了31.45%、14.61%和26.20%;微生物菌剂+壳聚糖处理根系镉含量最低，较镉处理降低了30.00%。因此，微生物菌剂和壳聚糖均能促进毛桃生长，并降低毛桃镉积累，但两者组合使用不能降低毛桃镉积累。
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HS-SPME-GC-MS分析不同浓度镉胁迫对川芎挥发性成分的影响
《种子 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：以川芎为材料，通过建立适用于川芎的顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用(HS-SPME-GC-MS)技术方法，探究不同浓度(0、1、3、6、10 mg/kg)镉胁迫对川芎挥发性成分的影响。结果表明，在较低镉浓度下川芎大多数挥发性成分含量呈增长趋势，镉浓度为3 mg/kg和10 mg/kg时，川芎的挥发性成分数量差异显著。不同浓度镉胁迫下川芎挥发性成分共33种，分别占挥发性成分总含量的53.36%、55.55%、52.66%、48.72%、48.10%;特有成分分别为7、7、11、4、17个。其中，桧烯、反式-β-金合欢烯、γ-松油烯在1 mg/kg镉胁迫下浓度增加，在3 mg/kg镉胁迫后则呈下降趋势。
关键词： 川芎 镉胁迫 顶空固相微萃取 气相色谱-质谱联用 挥发性成分
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褪黑素对镉胁迫条件下毛桃幼苗生长及镉含量的影响
《江苏农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为明确褪黑素对镉胁迫下毛桃生长的影响，本研究拟分析1 mg/L镉胁迫下施用不同浓度褪黑素(50μmol/L、100μmol/L、150μmol/L、200μmol/L)和不施褪黑素处理对毛桃幼苗生长及镉含量的影响。结果表明，1 mg/L镉胁迫能降低毛桃幼苗生物量、株高和部分光合色素含量，提高抗氧化酶活性。镉胁迫下，150μmol/L和200μmol/L褪黑素处理的毛桃幼苗生物量和株高显著高于不施褪黑素处理，其中，150μmol/L褪黑素处理的效果最好，毛桃幼苗根系生物量、地上部生物量及株高分别较不施褪黑素处理提高14.74%、23.48%和5.35%。100μmol/L、150μmol/L和200μmol/L褪黑素处理的毛桃幼苗叶绿素a含量和叶绿素b含量均高于不施褪黑素处理，150μmol/L褪黑素处理的类胡萝卜素含量高于不施褪黑素处理。不同浓度褪黑素处理的毛桃幼苗超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性均低于不施褪黑素处理。50μmol/L褪黑素处理的毛桃幼苗根系和地上部镉含量分别较不施褪黑素处理降低23.87%和34.39%,其他浓度褪黑素处理的毛桃幼苗根系和地上部镉含量则比不施褪黑素处理有所增加或无显著差异。因此，1 mg/L镉胁迫下，高浓度(150μmol/L和200μmol/L)褪黑素处理能够促进毛桃生长，而50μmol/L褪黑素处理能够降低毛桃的镉积累量。
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不同镉浓度下水稻和小麦生长、籽粒镉吸收特征及土壤镉临界值研究
《土壤通报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]为了探讨不同镉(Cd)浓度对四川地区不同土壤pH值的农田土壤上水稻和小麦生长以及籽粒中Cd吸收的影响.[方法]采集了四川地区黄红壤、潮土和酸性紫色土三种典型农用地 0~20 cm耕作层的土样,并向样品中添加了 0~10.00 mg kg-1 外源Cd.通过盆栽试验分析了土壤与水稻、小麦生长以及籽粒中Cd吸收量之间的关系.在确保水稻和小麦籽粒中Cd含量符合食品安全国家标准污染物限值的前提下,初步评估了 3种水稻和小麦产地土壤中Cd的安全临界值.[结果]随着外源Cd浓度的逐渐升高,水稻和小麦的株高、茎秆干重以及籽粒干重整体上均呈现出先增长后减弱的趋势.与此同时,Cd浓度的提升也导致叶片的SPAD值有所降低,而茎秆与籽粒中的Cd吸收量则显著增加.根据食品安全国家标准污染物限值,水稻和小麦所种植的黄红壤、潮土和酸性紫色土三种土壤的总Cd临界值范围分别为 0.57~2.74 mg kg-1 和 0.06~0.40 mg kg-1,有效Cd临界值范围分别为 0.08~0.19 mg kg-1 和 0.01~0.03 mg kg-1.[结论]种植水稻的三种土壤以及种植小麦的黄红壤,其总 Cd临界值均高于现行的风险筛选值(GB15618-2018).其中黄红壤的总Cd临界值最高,酸性紫色土次之,潮土最低.此外,土壤的Cd临界值与土壤的pH值及有机质含量之间呈现出显著的正相关关系.
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叶面喷施硫化锌对不同品种小麦镉富集特征的影响
《西南农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探明硫化锌(ZnS)喷施对镉(Cd)在不同品种小麦中分布和转运的影响,减轻Cd污染对小麦安全的威胁.[方法]通过田间试验探究叶面喷施硫化锌对蜀紫麦1706、蜀紫麦1702、蜀紫麦1705和紫糯麦168四个小麦品种的干生物量、Cd吸收及亚细胞分布的影响.[结果]喷施120 mg/L ZnS时,4个品种根部Cd在亚细胞组分(细胞壁、细胞器、细胞液)中的含量显著降低(P<0.05,下同),降幅分别为42%~86%、89%~93%和71%~82%.同时,根、茎、叶和籽粒中Cd含量及其富集系数分别降低90%~93%、17%~73%、48%~89%和25%~86%.当ZnS浓度为60 mg/L时,3个品种籽粒Cd含量显著低于《食品安全国家标准食品中污染物限量》限值(0.1 mg/kg).[结论]ZnS通过增强Cd在细胞壁和细胞器中的区室化作用,降低其在细胞液的生物有效性,并显著抑制Cd从营养器官向籽粒的转运.本研究揭示了 ZnS阻控Cd的亚细胞机制及品种特异性响应规律,为小麦安全生产提供了理论依据.
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油菜秸秆生物炭对成都平原土壤理化性质和水稻镉吸收的影响
《西南农业学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探究油菜秸秆生物炭对土壤理化性质及水稻镉(Cd)吸收的影响,为成都平原农业废弃物资源化利用和Cd污染农田水稻安全生产提供参考依据。【方法】以油菜秸秆为原材料制备生物炭,选择成都平原某Cd污染农田开展田间小区试验,设置对照(CK)、化肥(NPK)、油菜秸秆粉末(RS)、油菜秸秆生物炭(BC)、油菜秸秆生物炭+化肥(BC+NPK)处理,于水稻成熟期采样并分析土壤理化性质、水稻生长指标、土壤和水稻植株Cd含量。【结果】BC和BC+NPK处理可有效提高土壤的pH、阳离子交换量(CEC)、土壤有机碳(SOC)以及氮、磷、钾养分含量,且能显著降低土壤有效态Cd含量(P<0.05),但对土壤总Cd含量无显著影响(P>0.05)。不同处理对水稻生长的促进作用为BC+NPK>BC>NPK>RS>CK,其中BC+NPK处理的水稻有效穗数、每穗粒数、结实率、千粒重、实际产量相比CK提高5.15%～36.74%,且BC+NPK处理后的水稻根系、秸秆、稻壳和籽粒Cd含量最低。相关性分析显示,水稻的有效穗数、每穗粒数、结实率、千粒重和实际产量与土壤pH、CEC、SOC、TN、AN、TP、AP、AK呈显著正相关,与土壤有效态Cd含量以及水稻根系、秸秆、稻壳和籽粒Cd含量间呈显著负相关(P<0.05)。【结论】成都平原Cd污染稻田中施用油菜秸秆生物炭在提高水稻产量的同时能减少水稻对Cd的吸收,且以油菜秸秆生物碳配施化肥的效果最佳,是降低Cd污染农田稻米Cd污染风险的有效农艺措施。
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籽粒镉积累不同的小麦在不同镉环境下籽粒养分特性
《四川农业大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】明确籽粒镉（Cd）积累不同的小麦在不同Cd土壤中籽粒Cd及其他养分的特性，筛选籽粒Cd低积累、有益养分高积累材料。【方法】通过盆栽试验研究5份小麦籽粒Cd高积累和5份籽粒Cd低积累材料在不同Cd土壤中小麦籽粒中主要营养元素、有益中微量元素含量。【结果】籽粒Cd含量与土壤中Cd含量呈极显著正相关。籽粒Cd低积累小麦在不同Cd土壤中籽粒Cd迁移系数较低，籽粒Cd高积累小麦从土壤中吸收Cd转运至籽粒的效率较高。籽粒Cd低积累小麦中籽粒N、P、K、Cu和Mn含量随土壤Cd浓度的升高而降低，Ca、Fe含量随着土壤Cd浓度的升高而上升，Mg、Zn含量变化受土壤Cd含量影响不明显；高Cd积累小麦籽粒P、K、Ca、Mg、Zn和Fe含量随土壤Cd浓度提高而升高，籽粒Cu含量随土壤Cd含量的升高而降低，籽粒N、Mn含量变化不明显。【结论】籽粒Cd低积累和籽粒Cd高积累从土壤中吸收和转运Cd及其他养分到籽粒中的响应差异较大，籽粒Cd高积累小麦Cd耐受性较强，与多数中微量元素含量具协同作用，而籽粒Cd低积累小麦Cd耐受性较差，与多数中微量元素含量间表现为拮抗作用。
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利用CRISPR/Cas9技术敲除OsNramp5创制镉低积累水稻新种质
《植物遗传资源学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：大米镉超标问题严重威胁人体健康.水稻镉吸收转运基因OsNramp5的功能缺失可有效降低镉在稻米中的积累.为了快速创制镉低积累的水稻新种质,本研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除三系杂交稻优质抗病恢复系川恢491(R491)中的镉吸收转运基因OsNramp5,获得了多种不同突变方式的编辑植株,并筛选出单靶点突变无转基因成份的两种纯合突变株系(KO1和KO2).在镉污染土壤中种植并测定野生型和敲除植株糙米的镉含量,结果显示,相比于野生型R491,敲除株系KO1和KO2糙米中的镉含量显著下降,均降低约90%左右.农艺性状调查结果发现,相比野生型R491,KO1突变株系的农艺性状没有显著差异,但KO2突变株系的株高、结实率和千粒重显著降低.因此,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除镉吸收转运基因OsNramp5可快速创制镉低积累的水稻新种质,本研究创制的新种质为加速培育可在镉污染区种植的安全水稻品种提供了新的遗传资源.
关键词： 水稻 镉 OsNramp5 CRISPR/Cas9 育种
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20份高丹草种质苗期耐镉性综合评价
《草地学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：本研究以20份高丹草（Sorghum bicolor×Sudanense）种质资源为材料，以25 mg·L-1 Cd溶液进行胁迫处理，通过测定高丹草苗期的形态和生理指标进行综合评价，以期为高丹草耐镉种质资源筛选以及新品种选育提供参考和理论依据。结果表明，20份高丹草对照组和处理组的13个指标间存在着不同程度的差异。其中，不同高丹草种质资源的株高、茎粗、叶绿素含量、最大光合效率、健康指数、根系活力等均出现不同程度下降，下降程度从12%～99%不等，根冠比从下降70%到上升90%不等；各品种的相对电导率和丙二醛含量均出现不同程度上升，其中，相对电导率上升程度从2%到65%不等，丙二醛上升程度差异巨大。采用隶属函数和聚类分析，将20份高丹草依据D值分为4类：高耐镉型2份、中耐镉型5份、低耐镉型10份和镉敏感型3份。
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酸性菜地土壤中钝化剂对镉的钝化效应研究
《环境科学与技术 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：在土壤与农产品重金属污染问题日渐加剧的背景下，开展菜地重金属污染土壤修复和降低蔬菜重金属超标风险成为亟待解决的问题。为探究钝化材料在酸性土壤上的适用性及有效阻控蔬菜吸收土壤中镉（Cd）的潜力，选取3处（T1、T2、T3）酸度不同的菜地，设置5种钝化剂（粉煤灰、钙基膨润土、镉康、海泡石和生物质炭）和5种主要市售蔬菜（白菜、甘蓝、莴笋、紧花菜和散花菜）开展田间试验，研究不同钝化剂对酸性土壤中有效态Cd含量及蔬菜Cd含量的影响。试验结果表明：钝化剂显著影响菜地土壤理化性质。钙基膨润土对土壤Cd具有显著钝化作用。海泡石对蔬菜Cd吸收过程有明显的阻控效果。通过对蔬菜镉富集能力的聚类分析，可将5种蔬菜分为低富集（紧花菜、散花菜、白菜、甘蓝）和高富集（莴笋）两类。主成分分析显示蔬菜Cd含量与土壤总Cd和有效态Cd含量呈正相关，与土壤p H呈显著负相关。施用钝化材料（生物质炭、海泡石）并结合蔬菜品种筛选是降低酸性菜地土壤重金属污染风险，确保蔬菜安全生产的有效措施。
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